CN112790454A - 一种口罩滤芯和具有其的口罩及口罩的制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种口罩滤芯和具有其的口罩及口罩制作方法，口罩滤芯包括聚四氟乙烯微孔膜和芯层无纺布，芯层无纺布为两层，且两层芯层无纺布分别贴合布置在聚四氟乙烯微孔膜顶端面和底端面上，并与聚四氟乙烯微孔膜固定连接。口罩包括上述口罩滤芯，还包括外层无纺布、内层无纺布、鼻夹和耳带，外层无纺布和内层无纺布分别贴合布置在两层芯层无纺布的外侧壁上，并与对应的芯层无纺布固定连接，鼻夹沿外层无纺布的长度方向平行布置且固定于外层无纺布和对应的芯层无纺布之间，耳带为两个且分别固定于外层无纺布两端。该口罩结构简单，设计合理，防护率高，防尘防菌效果好，透气性好，具有高效低阻等优异特点。

Description

一种口罩滤芯和具有其的口罩及口罩的制作方法
技术领域
本发明涉及防护口罩技术领域，更具体的说是涉及一种口罩滤芯和具有其的口罩及口罩的制作方法。
背景技术
人们佩戴口罩是为了防止空气中的病毒、病菌和尘埃等有害物质经由人体口鼻进入人体内，从而避免在人口聚集区或传染病高发区患上传染性疾病。然而，现有的普通医用口罩防护率只有70％左右，为了提高口罩防护率及防尘效果，如果在口罩内设置密实的无纺布芯层，则会导致佩戴人员不易呼吸，如果为了易于呼吸而采用稀疏的无纺布芯层，则会使得口罩无法取得较强的防菌防尘效果，降低口罩的使用性能。
因此，提供一种结构简单，设计合理，防护率高，防尘防菌效果好，且佩戴时易于呼吸的口罩滤芯和具有其的口罩及口罩的制作方法是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，为了解决现有技术中口罩防护率低、防尘防菌效果不好等技术问题，本发明一方面提供了一种结构简单，设计合理，防护率高，防尘防菌效果好的口罩滤芯。
为了实现上述目的，本发明一方面采用如下技术方案：
一种口罩滤芯，包括聚四氟乙烯微孔膜和芯层无纺布，所述芯层无纺布为两层，且两层所述芯层无纺布分别贴合布置在所述聚四氟乙烯微孔膜顶端面和底端面上，并与所述聚四氟乙烯微孔膜固定连接。
经由上述的技术方案可知，与现有技术方案相比，本发明公开提供了一种口罩滤芯，通过聚四氟乙烯微孔膜使得该口罩滤芯在长期储存后过滤效率不会降低，安全可靠，且使用沸水蒸煮或酒精消毒灭菌后效率也不会下降，可以实现口罩滤芯的重复使用，而且使得该口罩滤芯内部纳米纤维交错排布形成的网状结构具有较高的过滤效率，足以有效防护细菌和病毒，同时，利用聚四氟乙烯微孔膜与上下两层芯层无纺布覆合获得的三层结构聚四氟乙烯纳米滤材，相较于常见的双层结构滤材，阻力更低，效率更高，且在后加工和使用时损伤的风险更小。本发明的一种口罩滤芯，不仅结构简单，设计合理，防护率高，防尘防菌效果好，而且透气性好，具有高效低阻等优异特点，市场应用前景广阔。
进一步的，所述芯层无纺布采用PP、PE或PET材质中的一种。
采用上述技术方案产生的有益效果是，使得该口罩滤芯取材广泛，易于生产制造。
进一步的，所述聚四氟乙烯微孔膜采用糊膏挤出和双向拉伸技术制得。
采用上述技术方案产生的有益效果是，使得聚四氟乙烯微孔膜中的纤维直径可以达到100nm以下，纤维截面积只有PP熔喷纤维的1％，这些纳米纤维交错排布形成的网状结构具有非常好的过滤效率，足以有效防护细菌和病毒，具有高效低阻的特点。
本发明第二方面还提供了一种口罩，所述口罩包括根据本发明的第一方面所述的口罩滤芯，还包括外层无纺布、内层无纺布、鼻夹和耳带，所述外层无纺布和所述内层无纺布分别贴合布置在两层所述芯层无纺布的外侧壁上，并与对应的所述芯层无纺布固定连接，所述鼻夹沿所述外层无纺布的长度方向平行布置且固定于所述外层无纺布和对应的所述芯层无纺布之间，所述耳带为两个且分别固定于所述外层无纺布两端。
根据本发明的口罩通过利用根据本发明的第一方面所述的口罩滤芯，使得该口罩具有较高的抗菌和抗病毒作用，佩戴过程中可以有效防护空气中所携带的病菌类、病毒类、霉菌类等多种病毒，且对于粉尘的过滤性能优异,防止佩戴者将粉尘吸入体内，同时还使得该口罩防水透气性好，佩戴时不影响呼吸。
进一步的，所述聚四氟乙烯微孔膜、所述芯层无纺布、所述外层无纺布和所述内层无纺布均采用烧结工艺处理。
采用上述技术方案产生的有益效果是，进一步提高了该口罩的防护效果，能够有效防止病毒、病菌和粉尘的吸入。
本发明第三方面还提供了第二方面所述的一种口罩的制作方法，包括以下步骤：
(一)成型：将两层芯层无纺布分别贴合固定于聚四氟乙烯微孔膜两侧壁上制得口罩滤芯，并将外层无纺布、口罩滤芯和内层无纺布由外而内依次贴合放置，将鼻夹缩进外层无纺布和口罩滤芯之间，再将外层无纺布、口罩滤芯和内层无纺布归拢出层叠结构，采用压片将外层无纺布、口罩滤芯和内层无纺布压合平整形成口罩初品，对口罩初品进行单个裁断、缝边和补边压合，使得补边压合后的口罩初品连成一串后分别对其进行裁断补强边形成口罩半成品；
(二)耳带焊接：将耳带焊接至步骤(一)中所述的口罩半成品两端；
(三)消毒灭菌：将步骤(二)中焊接耳带后的口罩半成品至于消毒箱内，并采用环氧乙烷气体对其进行消毒灭菌。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明第三方面提供的一种口罩的制作方法操作简单，制作工序简单可靠，制作周期短，制作效率高，且制备的口罩使用安全性好，防护效率高，防护率可达99％，且透气性好。
进一步的，步骤(一)中所述的聚四氟乙烯微孔膜制备方法如下：首先，在聚四氟乙烯细粉料中混入添加剂，并对混入添加剂的聚四氟乙烯粉料依次进行初坯、推挤和滚压处理后除去添加剂，并制得聚四氟乙烯微孔膜初品；其次，将聚四氟乙烯微孔膜初品依次经纵向拉伸、横纵向拉伸和热烧结处理后制得聚四氟乙烯微孔膜半成品；再次，对聚四氟乙烯微孔膜半成品进行切割，制得聚四氟乙烯微孔膜成品，并将制备的聚四氟乙烯微孔膜成品收卷后存放。
采用上述技术方案产生的有益效果是，使得所制备的聚四氟乙烯微孔膜孔径分布均匀，孔隙率可达85％，同时使得聚四氟乙烯微孔膜中的纤维直径可以达到100nm以下，纤维截面积只有PP熔喷纤维的1％，这些纳米纤维交错排布形成的网状结构具有非常好的过滤效率，足以有效防护细菌和病毒，具有高效低阻的特点。
进一步的，步骤(二)中耳带焊接的形式为内耳带式、外耳带式或绑带式中的任意一种。
采用上述技术方案产生的有益效果是，使得该制作方法简单易行，操作方便，且采用该制作方法制备的口罩形式多样，易于佩戴。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明提供的一种口罩滤芯的断面图；
图2附图为本发明提供的一种口罩的结构示意图；
图3附图为本发明提供的一种口罩的制作方法中聚四氟乙烯微孔膜的制备方法流程图。
其中：1-聚四氟乙烯微孔膜，2-芯层无纺布，10-外层无纺布，20-内层无纺布，30-耳带。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例1
本发明一方面公开了一种口罩滤芯，包括聚四氟乙烯微孔膜1和芯层无纺布2，芯层无纺布2为两层，且两层芯层无纺布2分别贴合布置在聚四氟乙烯微孔膜1顶端面和底端面上，并与聚四氟乙烯微孔膜1固定连接。
根据本发明的一个可选实施例，芯层无纺布2采用PP材质，从而使得该口罩滤芯取材广泛，易于生产制造。
根据本发明的一个可选实施例，聚四氟乙烯微孔膜1采用糊膏挤出和双向拉伸技术制得，从而使得聚四氟乙烯微孔膜中的纤维直径可以达到100nm以下，纤维截面积只有PP熔喷纤维的1％，这些纳米纤维交错排布形成的网状结构具有非常好的过滤效率，足以有效防护细菌和病毒，具有高效低阻的特点。
本发明的一种口罩滤芯，通过聚四氟乙烯微孔膜使得该口罩滤芯在长期储存后过滤效率不会降低，安全可靠，且使用沸水蒸煮或酒精消毒灭菌后效率也不会下降，可以实现口罩滤芯的重复使用，而且使得该口罩滤芯内部纳米纤维交错排布形成的网状结构具有较高的过滤效率，足以有效防护细菌和病毒，同时，利用聚四氟乙烯微孔膜与上下两层芯层无纺布覆合获得的三层结构聚四氟乙烯纳米滤材，相较于常见的双层结构滤材，阻力更低，效率更高，且在后加工和使用时损伤的风险更小。该口罩滤芯不仅结构简单，设计合理，防护率高，防尘防菌效果好，而且透气性好，具有高效低阻等优异特点，市场应用前景广阔。
实施例2
本发明第二方面公开了一种口罩，包括实施例1中的口罩滤芯，还包括外层无纺布10、内层无纺布20、鼻夹和耳带30，外层无纺布10和内层无纺布20分别贴合布置在两层芯层无纺布2的外侧壁上，并与对应的芯层无纺布2固定连接，鼻夹沿外层无纺布10的长度方向平行布置且固定于外层无纺布10和对应的芯层无纺布2之间，耳带30为两个且分别固定于外层无纺布10两端。
根据本发明的一个可选实施例，聚四氟乙烯微孔膜1、芯层无纺布2、外层无纺布10和内层无纺布20均采用烧结工艺处理，从而进一步提高了该口罩的防护效果效果，能够有效防止病毒、病菌和粉尘的吸入。
本实施例中的口罩，通过利用根据实施例1中的口罩滤芯，使得该口罩具有较高的抗菌和抗病毒作用，佩戴过程中可以有效防护空气中所携带的病菌类、病毒类、霉菌类等多种病毒，且对于粉尘的过滤性能优异,防止佩戴者将粉尘吸入体内，同时还使得该口罩防水透气性好，佩戴时不影响呼吸。
实施例3
本发明第三方面公开了上述实施例2中的口罩的制作方法，包括以下步骤：
(一)成型：将两层芯层无纺布分别贴合固定于聚四氟乙烯微孔膜两侧壁上制得口罩滤芯，并将外层无纺布、口罩滤芯和内层无纺布由外而内依次贴合放置，将鼻夹缩进外层无纺布和口罩滤芯之间，再将外层无纺布、口罩滤芯和内层无纺布归拢出层叠结构，采用压片将外层无纺布、口罩滤芯和内层无纺布压合平整形成口罩初品，对口罩初品进行单个裁断、缝边和补边压合，使得补边压合后的口罩初品连成一串后分别对其进行裁断补强边形成口罩半成品；
(二)耳带焊接：将耳带焊接至步骤(一)中所述的口罩半成品两端；
(三)消毒灭菌：将步骤(二)中焊接耳带后的口罩半成品至于消毒箱内，并采用环氧乙烷气体对其进行消毒灭菌。
根据本发明的一个可选实施例，步骤(一)中所述的聚四氟乙烯微孔膜制备方法如下：首先，在聚四氟乙烯细粉料中混入添加剂，并对混入添加剂的聚四氟乙烯粉料依次进行初坯、推挤和滚压处理后除去添加剂，并制得聚四氟乙烯微孔膜初品；其次，将聚四氟乙烯微孔膜初品依次经纵向拉伸、横纵向拉伸和热烧结处理后制得聚四氟乙烯微孔膜半成品；再次，对聚四氟乙烯微孔膜半成品进行切割，制得聚四氟乙烯微孔膜成品，并将制备的聚四氟乙烯微孔膜成品收卷后存放；从而使得所制备的聚四氟乙烯微孔膜孔径分布均匀，孔隙率可达85％，同时使得聚四氟乙烯微孔膜中的纤维直径可以达到100nm以下，纤维截面积只有PP熔喷纤维的1％，这些纳米纤维交错排布形成的网状结构具有非常好的过滤效率，足以有效防护细菌和病毒，具有高效低阻的特点。
根据本发明的一个可选实施例，步骤(二)中耳带焊接的形式为外耳带式，从而使得该制作方法简单易行，操作方便，且采用该制作方法制备的口罩易于佩戴。
本实施例提供的一种口罩的制作方法操作简单，制作工序简单可靠，制作周期短，制作效率高，且制备的口罩使用安全性好，防护效率高，防护率可达99％，且透气性好。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种口罩滤芯，其特征在于，包括聚四氟乙烯微孔膜(1)和芯层无纺布(2)，所述芯层无纺布(2)为两层，且两层所述芯层无纺布(2)分别贴合布置在所述聚四氟乙烯微孔膜(1)顶端面和底端面上，并与所述聚四氟乙烯微孔膜(1)固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种口罩滤芯，其特征在于，所述芯层无纺布(2)采用PP、PE或PET材质中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种口罩滤芯，其特征在于，所述聚四氟乙烯微孔膜(1)采用糊膏挤出和双向拉伸技术制得。
4.一种口罩，包括上述权利要求1-3任一项所述的口罩滤芯，其特征在于，还包括外层无纺布(10)、内层无纺布(20)、鼻夹和耳带(30)，所述外层无纺布(10)和所述内层无纺布(20)分别贴合布置在两层所述芯层无纺布(2)的外侧壁上，并与对应的所述芯层无纺布(2)固定连接，所述鼻夹沿所述外层无纺布(10)的长度方向平行布置且固定于所述外层无纺布(10)和对应的所述芯层无纺布(2)之间，所述耳带(30)为两个且分别固定于所述外层无纺布(10)两端。
5.根据权利要求4所述的一种口罩，其特征在于，所述聚四氟乙烯微孔膜(1)、所述芯层无纺布(2)、所述外层无纺布(10)和所述内层无纺布(20)均采用烧结工艺处理。
6.一种如权利要求4或5所述的口罩的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
(一)成型：将两层芯层无纺布分别贴合固定于聚四氟乙烯微孔膜两侧壁上制得口罩滤芯，并将外层无纺布、口罩滤芯和内层无纺布由外而内依次贴合放置，将鼻夹缩进外层无纺布和口罩滤芯之间，再将外层无纺布、口罩滤芯和内层无纺布归拢出层叠结构，采用压片将外层无纺布、口罩滤芯和内层无纺布压合平整形成口罩初品，对口罩初品进行单个裁断、缝边和补边压合，使得补边压合后的口罩初品连成一串后分别对其进行裁断补强边形成口罩半成品；
(二)耳带焊接：将耳带焊接至步骤(一)中所述的口罩半成品两端；
(三)消毒灭菌：将步骤(二)中焊接耳带后的口罩半成品至于消毒箱内，并采用环氧乙烷气体对其进行消毒灭菌。
7.根据权利要求6所述的一种口罩的制作方法，其特征在于，步骤(一)中所述的聚四氟乙烯微孔膜制备方法如下：首先，在聚四氟乙烯细粉料中混入添加剂，并对混入添加剂的聚四氟乙烯粉料依次进行初坯、推挤和滚压处理后除去添加剂，并制得聚四氟乙烯微孔膜初品；其次，将聚四氟乙烯微孔膜初品依次经纵向拉伸、横纵向拉伸和热烧结处理后制得聚四氟乙烯微孔膜半成品；再次，对聚四氟乙烯微孔膜半成品进行切割，制得聚四氟乙烯微孔膜成品，并将制备的聚四氟乙烯微孔膜成品收卷后存放。
8.根据权利要求6所述的一种口罩的制作方法，其特征在于，步骤(二)中耳带焊接的形式为内耳带式、外耳带式或绑带式中的任意一种。
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